選購電(diàn)化(huà)學(xué)工作站时(shí)，有很多(duō)相關(guān)因素都很重要(yào)，並(bìng)不(bù)是(shì)说(shuō)功能(néng)越多(duō)就(jiù)越好，更(gèng)主(zhǔ)要(yào)是(shì)的(de)看(kàn)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)技術(shù)參數是(shì)否與(yǔ)實(shí)验(yàn)需求相匹(pǐ)配。

　　您是(shì)在(zài)尋找一(yī)个(gè)普适的(de)儀器還(huán)是(shì)一(yī)台(tái)高(gāo)精度的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站?您想(xiǎng)要(yào)一(yī)台(tái)用(yòng)于(yú)高(gāo)功率設备測試的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站嗎?您需要(yào)的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站应是(shì)便攜式的(de)呢，還(huán)是(shì)固定(dìng)系(xì)統?您需要(yào)单个(gè)的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站還(huán)是(shì)多(duō)通(tòng)道(dào)的(de)測試系(xì)統?

　　需求不(bù)同，選擇的(de)設备當然有所(suǒ)不(bù)同。应該来(lái)说(shuō)，单个(gè)設备是(shì)不(bù)能(néng)够滿足所(suǒ)有的(de)要(yào)求的(de)。 大(dà)家(jiā)在(zài)選購时(shí)需要(yào)了解(jiě)設备的(de)技術(shù)參數，这(zhè)樣(yàng)才能(néng)選購到(dào)合适的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站。

　　接下来(lái)，我(wǒ)们就(jiù)带大(dà)家(jiā)了解(jiě)一(yī)下電(diàn)化(huà)學(xué)工作站規格说(shuō)明(míng)書(shū)里(lǐ)出(chū)現(xiàn)的(de)典型參數，这(zhè)些涉及(jí)到(dào)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)安(ān)裝(zhuāng)和(hé)基本(běn)功能(néng)部(bù)分(fēn)。

　　图(tú)1展(zhǎn)示了一(yī)个(gè)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)简化(huà)示意(yì)图(tú)。電(diàn)化(huà)學(xué)工作站用(yòng)工作電(diàn)极(jí)，工作感(gǎn)应電(diàn)极(jí)，对(duì)電(diàn)极(jí)及(jí)參比電(diàn)极(jí)導線(xiàn)與(yǔ)一(yī)个(gè)測試電(diàn)解(jiě)池相連(lián)。工作電(diàn)极(jí)是(shì)用(yòng)于(yú)學(xué)習電(diàn)化(huà)學(xué)过程的(de)電(diàn)极(jí)。電(diàn)解(jiě)池內(nèi)部(bù)的(de)電(diàn)勢通(tòng)过參比和(hé)工作感(gǎn)应電(diàn)极(jí)進(jìn)行測定(dìng)。流經(jīng)两(liǎng)个(gè)感(gǎn)应電(diàn)极(jí)的(de)電(diàn)流進(jìn)行了最(zuì)小化(huà)(最(zuì)理(lǐ)想(xiǎng)的(de)情(qíng)況是(shì)零(líng))。对(duì)電(diàn)极(jí)用(yòng)于(yú)完善電(diàn)路(lù)。

　　電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)输出(chū)信(xìn)号(hào)可(kě)以通(tòng)过電(diàn)腦控制。測得的(de)數據(jù)點(diǎn)将被(bèi)返送到(dào)電(diàn)腦內(nèi)为後(hòu)續分(fēn)析所(suǒ)用(yòng)。

图(tú)1 電(diàn)化(huà)學(xué)工作站简化(huà)示意(yì)图(tú)

　　信(xìn)号(hào)發(fà)生(shēng)器創建用(yòng)戶所(suǒ)需的(de)信(xìn)号(hào)形式(例如(rú)常數值，斜升(shēng)，正(zhèng)弦波(bō))，然後(hòu)将其(qí)發(fà)送至(zhì)控制放(fàng)大(dà)器。控制放(fàng)大(dà)器将信(xìn)号(hào)形式施加于(yú)電(diàn)解(jiě)池，通(tòng)过調节(jié)信(xìn)号(hào)的(de)振幅以使其(qí)與(yǔ)用(yòng)戶的(de)输入值相符。施加的(de)信(xìn)号(hào)可(kě)以是(shì)電(diàn)壓(恒電(diàn)位(wèi)模式)或(huò)電(diàn)流(恒電(diàn)流模式)。

　　參比和(hé)工作傳感(gǎn)電(diàn)极(jí)間(jiān)的(de)電(diàn)勢差由(yóu)電(diàn)位(wèi)計(jì)進(jìn)行測量(liàng)。此(cǐ)外，測得的(de)電(diàn)壓信(xìn)号(hào)被(bèi)返送回(huí)控制放(fàng)大(dà)器，並(bìng)與(yǔ)期(qī)望電(diàn)壓值相比較。如(rú)果有誤差，控制放(fàng)大(dà)器的(de)输出(chū)信(xìn)号(hào)将做相应調整以抵消初始(shǐ)擾动。

　　流經(jīng)電(diàn)解(jiě)池的(de)電(diàn)流由(yóu)電(diàn)流電(diàn)壓转換器(I/E转換器)測量(liàng)。为此(cǐ)，電(diàn)流信(xìn)号(hào)将转換成(chéng)電(diàn)壓信(xìn)号(hào)。这(zhè)由(yóu)I/E转換器中(zhōng)的(de)電(diàn)阻器(Rm)来(lái)完成(chéng)。在(zài)電(diàn)阻器上(shàng)測得的(de)電(diàn)壓降ΔU與(yǔ)流經(jīng)電(diàn)解(jiě)池的(de)電(diàn)流I成(chéng)正(zhèng)比(方(fāng)程1)。

　　下面(miàn)我(wǒ)们将讨論一(yī)些能(néng)够提(tí)供有价值的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站功能(néng)信(xìn)息的(de)術(shù)語(yǔ)。

　　下面(miàn)提(tí)到(dào)的(de)參數概述了電(diàn)化(huà)學(xué)工作站。我(wǒ)们列舉了一(yī)些基本(běn)技術(shù)參數以幫助您縮小对(duì)合适的(de)儀器的(de)選擇范圍。

　　電(diàn)解(jiě)池連(lián)接

　　大(dà)部(bù)分(fēn)的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站可(kě)使用(yòng)工作電(diàn)极(jí)，工作傳感(gǎn)電(diàn)极(jí)，对(duì)電(diàn)极(jí)和(hé)參比電(diàn)极(jí)導線(xiàn)，支持(chí)二(èr)，三(sān)，四(sì)電(diàn)极(jí)裝(zhuāng)置。这(zhè)三(sān)種(zhǒng)裝(zhuāng)置覆蓋了大(dà)部(bù)分(fēn)的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)应用(yòng)。

　　在(zài)一(yī)些特殊的(de)应用(yòng)里(lǐ)，輔助傳感(gǎn)導線(xiàn)充當着第(dì)五(wǔ)電(diàn)位(wèi)計(jì)或(huò)者(zhě)替代(dài)了參比導線(xiàn)。後(hòu)者(zhě)常用(yòng)于(yú)零(líng)電(diàn)阻電(diàn)流計(jì)(ZRA)實(shí)验(yàn)，例如(rú)噪聲測試和(hé)電(diàn)化(huà)學(xué)腐蝕。

　　一(yī)些電(diàn)化(huà)學(xué)工作站配备有輔助電(diàn)位(wèi)計(jì)通(tòng)道(dào)(AUX通(tòng)道(dào))。这(zhè)些通(tòng)道(dào)可(kě)以用(yòng)来(lái)偵測多(duō)个(gè)參比電(diàn)极(jí)或(huò)者(zhě)監測堆(duī)棧配置中(zhōng)的(de)单个(gè)電(diàn)解(jiě)池電(diàn)壓，例如(rú)串聯中(zhōng)的(de)多(duō)个(gè)電(diàn)池。

　　最(zuì)大(dà)電(diàn)流

　　最(zuì)大(dà)電(diàn)流指定(dìng)了電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)電(diàn)流上(shàng)限，跟外加電(diàn)流和(hé)測試電(diàn)流有關(guān)。这(zhè)表(biǎo)示控制放(fàng)大(dà)器不(bù)能(néng)驅动更(gèng)多(duō)的(de)電(diàn)流進(jìn)入電(diàn)解(jiě)池。相反(fǎn)地(dì)，I/E转換器不(bù)能(néng)測量(liàng)比最(zuì)大(dà)電(diàn)流更(gèng)高(gāo)的(de)電(diàn)流值。

　　當您在(zài)尋找一(yī)个(gè)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站时(shí)，我(wǒ)们建議您先(xiān)評估一(yī)下您的(de)實(shí)验(yàn)需要(yào)多(duō)大(dà)的(de)電(diàn)流。當您的(de)測試在(zài)毫(háo)安(ān)的(de)范圍內(nèi)進(jìn)行时(shí)，就(jiù)沒(méi)有必要(yào)買(mǎi)一(yī)台(tái)最(zuì)大(dà)電(diàn)流有好幾(jǐ)个(gè)安(ān)培的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站了。高(gāo)功率設备的(de)投資成(chéng)本(běn)通(tòng)常較高(gāo)，因为他(tā)们的(de)複雜度比較高(gāo)。另(lìng)外，高(gāo)功率設备在(zài)低(dī)電(diàn)流區(qū)間(jiān)不(bù)够準确。因此(cǐ)，您应該确定(dìng)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)電(diàn)流范圍。

　　電(diàn)流量(liàng)程(包(bāo)括內(nèi)部(bù)增益)

　　在(zài)过去(qù)數十年(nián)中(zhōng)，電(diàn)流量(liàng)程(也(yě)稱为I/E范圍)允許在(zài)很宽(kuān)的(de)電(diàn)流范圍內(nèi)測量(liàng)並(bìng)确保精度。規格说(shuō)明(míng)書(shū)中(zhōng)通(tòng)常会(huì)例舉電(diàn)流量(liàng)程的(de)數值，還(huán)有最(zuì)低(dī)和(hé)最(zuì)高(gāo)可(kě)獲得的(de)電(diàn)流范圍。

　　I/E转換器通(tòng)过測量(liàng)電(diàn)阻器上(shàng)的(de)電(diàn)壓降来(lái)計(jì)算通(tòng)过電(diàn)解(jiě)池的(de)電(diàn)流(方(fāng)程1)。在(zài)實(shí)際中(zhōng)，電(diàn)化(huà)學(xué)工作站采用(yòng)大(dà)量(liàng)可(kě)跨越幾(jǐ)个(gè)數量(liàng)級的(de)不(bù)同的(de)可(kě)切(qiè)換電(diàn)阻器。每一(yī)个(gè)電(diàn)阻器決定(dìng)了一(yī)个(gè)電(diàn)流量(liàng)程。越敏感(gǎn)的(de)量(liàng)程需要(yào)越多(duō)的(de)電(diàn)阻器。

　　電(diàn)流量(liàng)程的(de)重要(yào)性(xìng)在(zài)图(tú)2中(zhōng)突出(chū)體(tǐ)現(xiàn)，图(tú)2顯示了三(sān)条(tiáo)使用(yòng)不(bù)同電(diàn)流量(liàng)程掃描的(de)電(diàn)容器的(de)循环(huán)伏安(ān)曲(qū)線(xiàn)。綠(lǜ)色(sè)的(de)曲(qū)線(xiàn)是(shì)用(yòng)一(yī)个(gè)合适的(de)I/E范圍測試的(de)。通(tòng)过選擇一(yī)个(gè)稍不(bù)敏感(gǎn)的(de)I/E范圍(藍(lán)色(sè)曲(qū)線(xiàn))，信(xìn)号(hào)噪聲變(biàn)得非常明(míng)顯。不(bù)过过度敏感(gǎn)的(de)電(diàn)流量(liàng)程(紅(hóng)色(sè)曲(qū)線(xiàn))会(huì)去(qù)掉曲(qū)線(xiàn)的(de)某些峰。電(diàn)化(huà)學(xué)工作站不(bù)能(néng)够測量(liàng)更(gèng)高(gāo)的(de)電(diàn)流。Gamry的(de)软(ruǎn)件(jiàn)将此(cǐ)顯示为電(diàn)流过载(zài)信(xìn)号(hào)(I OVLD)。

图(tú)2 使用(yòng)不(bù)同電(diàn)流量(liàng)程掃描得到(dào)的(de)電(diàn)容器循环(huán)伏安(ān)曲(qū)線(xiàn)。詳情(qíng)請見(jiàn)正(zhèng)文(wén)。

　　在(zài)Gamry的(de)FrameworkTM软(ruǎn)件(jiàn)中(zhōng)，你可(kě)以将電(diàn)流量(liàng)程設置为定(dìng)值或(huò)者(zhě)自(zì)动調节(jié)。自(zì)动量(liàng)程使用(yòng)一(yī)種(zhǒng)算法(fǎ)選擇最(zuì)佳的(de)電(diàn)流量(liàng)程，然後(hòu)在(zài)實(shí)验(yàn)过程中(zhōng)自(zì)动地(dì)調节(jié)它。

　　你也(yě)經(jīng)常能(néng)看(kàn)到(dào)一(yī)个(gè)跟電(diàn)流量(liàng)程有關(guān)的(de)術(shù)語(yǔ)叫內(nèi)部(bù)增益。这(zhè)意(yì)味着I/E转換器可(kě)以将測得的(de)信(xìn)号(hào)放(fàng)大(dà)。这(zhè)个(gè)特征对(duì)在(zài)低(dī)電(diàn)流端增加額外量(liàng)程有益。Gamry使用(yòng)因數10到(dào)100。所(suǒ)有其(qí)他(tā)的(de)電(diàn)流量(liàng)程使用(yòng)增益因子1。

　　內(nèi)部(bù)增益有一(yī)个(gè)實(shí)際的(de)存在(zài)原因。如(rú)前(qián)面(miàn)所(suǒ)提(tí)，越敏感(gǎn)的(de)I/E范圍需要(yào)更(gèng)大(dà)的(de)電(diàn)阻器。到(dào)一(yī)定(dìng)程度，更(gèng)大(dà)的(de)電(diàn)阻器不(bù)僅不(bù)容易獲得而(ér)且(qiě)非常貴。不(bù)过，內(nèi)部(bù)增益也(yě)有一(yī)个(gè)缺點(diǎn)。通(tòng)过放(fàng)大(dà)測得的(de)信(xìn)号(hào)，噪聲也(yě)被(bèi)放(fàng)大(dà)了。因此(cǐ)在(zài)測量(liàng)低(dī)電(diàn)流时(shí)，确保合适的(de)設置和(hé)使用(yòng)法(fǎ)拉第(dì)籠顯得更(gèng)为重要(yào)了。

　　最(zuì)大(dà)施加電(diàn)位(wèi)

　　最(zuì)大(dà)施加電(diàn)位(wèi)描述的(de)是(shì)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站可(kě)以施加到(dào)電(diàn)解(jiě)池上(shàng)的(de)最(zuì)大(dà)電(diàn)壓或(huò)者(zhě)是(shì)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站可(kě)以測量(liàng)的(de)工作傳感(gǎn)和(hé)參比電(diàn)极(jí)間(jiān)最(zuì)大(dà)電(diàn)壓值。如(rú)果超过了这(zhè)个(gè)數值，電(diàn)壓过载(zài)(V OVLD)信(xìn)号(hào)将顯示在(zài)Gamry的(de)Framework软(ruǎn)件(jiàn)中(zhōng)。

　　不(bù)要(yào)将最(zuì)大(dà)施加電(diàn)位(wèi)與(yǔ)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)槽壓相混淆。槽壓会(huì)影響控制放(fàng)大(dà)器施加在(zài)对(duì)電(diàn)极(jí)和(hé)工作電(diàn)极(jí)之(zhī)間(jiān)的(de)最(zuì)大(dà)電(diàn)壓(見(jiàn)下文(wén))。

　　上(shàng)升(shēng)时(shí)間(jiān)

　　上(shàng)升(shēng)时(shí)間(jiān)指的(de)是(shì)一(yī)个(gè)信(xìn)号(hào)上(shàng)升(shēng)或(huò)下降所(suǒ)需的(de)时(shí)間(jiān)。通(tòng)常，它被(bèi)指定(dìng)为信(xìn)号(hào)振幅值在(zài)10%到(dào)90%之(zhī)間(jiān)的(de)时(shí)間(jiān)(見(jiàn)图(tú)3)。上(shàng)升(shēng)时(shí)間(jiān)越短，系(xì)統对(duì)信(xìn)号(hào)變(biàn)化(huà)的(de)反(fǎn)应越快(kuài)。这(zhè)对(duì)于(yú)需要(yào)快(kuài)速信(xìn)号(hào)變(biàn)化(huà)的(de)測試例如(rú)脉沖伏安(ān)法(fǎ)或(huò)者(zhě)阻抗譜等尤其(qí)重要(yào)。

　　图(tú)3 外施信(xìn)号(hào)图(tú)解(jiě)，用(yòng)于(yú)说(shuō)明(míng)上(shàng)升(shēng)时(shí)間(jiān)和(hé)转換速率

　　不(bù)过，上(shàng)升(shēng)时(shí)間(jiān)本(běn)身其(qí)實(shí)沒(méi)有太大(dà)的(de)意(yì)義。如(rú)图(tú)3所(suǒ)示，它很容易随着振幅的(de)增加或(huò)者(zhě)转換速率的(de)改變(biàn)而(ér)改變(biàn)。这(zhè)个(gè)信(xìn)号(hào)變(biàn)化(huà)可(kě)以通(tòng)过電(diàn)化(huà)學(xué)工作站速度設置来(lái)控制(詳見(jiàn)下文(wén))。

　　最(zuì)小基準时(shí)間(jiān)

　　最(zuì)小基準时(shí)間(jiān)是(shì)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站可(kě)能(néng)的(de)最(zuì)快(kuài)采樣(yàng)率，通(tòng)常在(zài)微秒(miǎo)范圍。

　　進(jìn)行涉及(jí)到(dào)快(kuài)速信(xìn)号(hào)變(biàn)換的(de)實(shí)验(yàn)和(hé)时(shí)間(jiān)分(fēn)辨率很重要(yào)的(de)實(shí)验(yàn)时(shí)，請考慮到(dào)这(zhè)个(gè)參數，例如(rú)在(zài)反(fǎn)应动力學(xué)或(huò)信(xìn)号(hào)衰減實(shí)验(yàn)中(zhōng)。

　　噪聲和(hé)紋波(bō)

　　噪聲和(hé)紋波(bō)是(shì)描述控制放(fàng)大(dà)器输出(chū)信(xìn)号(hào)的(de)總(zǒng)噪聲的(de)两(liǎng)个(gè)術(shù)語(yǔ)。總(zǒng)噪聲的(de)大(dà)小通(tòng)常由(yóu)均方(fāng)根(gēn)(rms)，峰值(pk)，或(huò)峰間(jiān)幅值(p-p)来(lái)表(biǎo)示。方(fāng)程2顯示的(de)是(shì)三(sān)項之(zhī)間(jiān)的(de)转換。

　　
　　方(fāng)程2

　　控制放(fàng)大(dà)器施加的(de)DC信(xìn)号(hào)經(jīng)常被(bèi)一(yī)个(gè)非常小的(de)含有噪聲和(hé)紋波(bō)的(de)AC信(xìn)号(hào)所(suǒ)疊加(图(tú)4)。

　　图(tú)4 噪聲和(hé)紋波(bō)的(de)示意(yì)图(tú)

　　紋波(bō)成(chéng)分(fēn)是(shì)一(yī)个(gè)很小的(de)低(dī)頻信(xìn)号(hào)，由(yóu)转換器的(de)基础切(qiè)換頻率所(suǒ)決定(dìng)。因此(cǐ)紋波(bō)通(tòng)常是(shì)DC信(xìn)号(hào)的(de)一(yī)部(bù)分(fēn)。

　　噪聲表(biǎo)現(xiàn)为高(gāo)頻失真(zhēn)，是(shì)由(yóu)內(nèi)部(bù)電(diàn)源的(de)人(rén)为影響所(suǒ)引起(qǐ)的(de)。噪聲可(kě)以通(tòng)过在(zài)输出(chū)端增加電(diàn)容器来(lái)減弱(ruò)。

　　控制放(fàng)大(dà)器

　　控制放(fàng)大(dà)器(CA)控制和(hé)調节(jié)着施加在(zài)電(diàn)解(jiě)池上(shàng)的(de)信(xìn)号(hào)。多(duō)種(zhǒng)由(yóu)控制放(fàng)大(dà)器限制着的(de)參數在(zài)前(qián)面(miàn)已經(jīng)提(tí)到(dào)了。下面(miàn)的(de)部(bù)分(fēn)包(bāo)含了與(yǔ)控制放(fàng)大(dà)器相關(guān)的(de)其(qí)他(tā)參數。

　　槽壓

　　槽壓是(shì)指能(néng)够由(yóu)控制放(fàng)大(dà)器施加到(dào)对(duì)電(diàn)极(jí)和(hé)工作電(diàn)极(jí)間(jiān)的(de)最(zuì)大(dà)電(diàn)壓值。需要(yào)注意(yì)與(yǔ)最(zuì)大(dà)施加電(diàn)位(wèi)區(qū)分(fēn)開(kāi)。槽壓高(gāo)于(yú)最(zuì)大(dà)施加電(diàn)位(wèi)，通(tòng)常被(bèi)用(yòng)于(yú)調节(jié)施加在(zài)電(diàn)解(jiě)池上(shàng)用(yòng)戶定(dìng)義的(de)電(diàn)勢。

　　槽壓是(shì)運行高(gāo)阻抗電(diàn)解(jiě)池时(shí)需要(yào)考慮的(de)一(yī)个(gè)規格參數，因为这(zhè)些電(diàn)解(jiě)池需要(yào)更(gèng)高(gāo)的(de)電(diàn)壓。如(rú)果電(diàn)化(huà)學(xué)工作站不(bù)能(néng)提(tí)供您的(de)電(diàn)解(jiě)池足够的(de)電(diàn)壓，用(yòng)戶自(zì)定(dìng)義電(diàn)壓将不(bù)能(néng)被(bèi)調节(jié)，而(ér)且(qiě)会(huì)出(chū)現(xiàn)CA过载(zài)信(xìn)号(hào)(CA OVLD)。

　　不(bù)过，具有高(gāo)槽壓的(de)儀器需要(yào)更(gèng)高(gāo)的(de)功率和(hé)更(gèng)加複雜的(de)電(diàn)路(lù)系(xì)統，价格較高(gāo)。在(zài)大(dà)多(duō)數案(àn)例中(zhōng)，5V的(de)槽壓已經(jīng)足够滿足固液電(diàn)阻較低(dī)的(de)系(xì)統用(yòng)了。因此(cǐ)我(wǒ)们建議您先(xiān)評估一(yī)下具體(tǐ)需要(yào)多(duō)大(dà)的(de)槽壓。

　　速度設置

　　控制放(fàng)大(dà)器可(kě)以用(yòng)不(bù)同的(de)速度驅动(CA速度)。他(tā)们也(yě)與(yǔ)控制放(fàng)大(dà)器的(de)单位(wèi)增益带宽(kuān)和(hé)转換速率有關(guān)(見(jiàn)下文(wén))。

　　更(gèng)快(kuài)的(de)速度設置可(kě)以控制快(kuài)速的(de)信(xìn)号(hào)變(biàn)化(huà)。不(bù)过，这(zhè)也(yě)会(huì)影響電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)穩定(dìng)性(xìng)，尤其(qí)當連(lián)接上(shàng)電(diàn)容電(diàn)解(jiě)池或(huò)者(zhě)擁有更(gèng)高(gāo)阻抗的(de)參比電(diàn)极(jí)时(shí)。图(tú)5顯示了在(zài)原始(shǐ)输入信(xìn)号(hào)上(shàng)進(jìn)行不(bù)同速度設置的(de)效果。

　　将CA速度設置成(chéng)快(kuài)速模式能(néng)使CA與(yǔ)输入信(xìn)号(hào)類(lèi)似的(de)带有明(míng)顯變(biàn)化(huà)的(de)信(xìn)号(hào)。不(bù)过，输出(chū)信(xìn)号(hào)易于(yú)过沖，引起(qǐ)功率尖峰。在(zài)最(zuì)糟糕的(de)案(àn)例中(zhōng)，電(diàn)化(huà)學(xué)工作站会(huì)開(kāi)始(shǐ)自(zì)持(chí)震荡。相反(fǎn)，較低(dī)的(de)速度設置能(néng)够避免自(zì)持(chí)震荡。不(bù)过，输入信(xìn)号(hào)不(bù)能(néng)够準确地(dì)顯示因为转換速率在(zài)減小。

　　图(tú)5 高(gāo)和(hé)低(dī)CA速度設置間(jiān)差异(yì)示意(yì)图(tú)

　　CA的(de)速度通(tòng)常由(yóu)软(ruǎn)件(jiàn)来(lái)選擇。不(bù)过，用(yòng)戶也(yě)可(kě)以通(tòng)过點(diǎn)選Gamry的(de)Framework软(ruǎn)件(jiàn)中(zhōng)的(de)Advanced Pstat Setup複選框来(lái)手(shǒu)动更(gèng)改CA的(de)速率。

　　单位(wèi)增益带宽(kuān)

　　與(yǔ)CA速度高(gāo)度相關(guān)的(de)一(yī)个(gè)規格參數是(shì)单位(wèi)增益带宽(kuān)。增加CA速度也(yě)会(huì)增加单位(wèi)增益带宽(kuān)。这(zhè)个(gè)參數描述的(de)是(shì)CA增益为1时(shí)的(de)頻率。由(yóu)这(zhè)个(gè)頻率決定(dìng)的(de)信(xìn)号(hào)可(kě)以被(bèi)放(fàng)大(dà)。當信(xìn)号(hào)超过单位(wèi)增益带宽(kuān)时(shí)，信(xìn)号(hào)会(huì)衰減，最(zuì)終(zhōng)引起(qǐ)失真(zhēn)和(hé)噪聲。

　　这(zhè)表(biǎo)示在(zài)實(shí)際应用(yòng)中(zhōng)如(rú)果单位(wèi)增益带宽(kuān)比較高(gāo)(也(yě)就(jiù)是(shì)高(gāo)CA速度)，快(kuài)速信(xìn)号(hào)變(biàn)化(huà)可(kě)以被(bèi)控制。不(bù)过，電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)穩定(dìng)性(xìng)会(huì)衰減，引起(qǐ)有害的(de)自(zì)持(chí)震荡(見(jiàn)上(shàng)章(zhāng)节(jié))。

　　转換速率

　　转換速率也(yě)與(yǔ)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)速度設置相關(guān)。當带宽(kuān)代(dài)表(biǎo)頻域时(shí)，转換速率是(shì)时(shí)域反(fǎn)映。如(rú)图(tú)3所(suǒ)示，转換速率是(shì)外加信(xìn)号(hào)的(de)斜率。它的(de)數值能(néng)够通(tòng)过改變(biàn)CA速度設置而(ér)改變(biàn)。高(gāo)的(de)速度設置允許以高(gāo)的(de)转換速率来(lái)處(chù)理(lǐ)快(kuài)速信(xìn)号(hào)變(biàn)化(huà)。降低(dī)CA的(de)速度能(néng)够增加電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)穩定(dìng)性(xìng)，但会(huì)降低(dī)转換速率(見(jiàn)图(tú)5)。

　　電(diàn)位(wèi)計(jì)

　　電(diàn)位(wèi)計(jì)測量(liàng)的(de)是(shì)參比電(diàn)极(jí)和(hé)工作感(gǎn)应電(diàn)极(jí)間(jiān)的(de)電(diàn)勢。另(lìng)外，它会(huì)将信(xìn)号(hào)返送回(huí)CA，然後(hòu)後(hòu)者(zhě)会(huì)抵消期(qī)望電(diàn)勢和(hé)測得電(diàn)勢間(jiān)的(de)誤差。这(zhè)一(yī)章(zhāng)节(jié)包(bāo)含了電(diàn)位(wèi)計(jì)的(de)其(qí)他(tā)限制。

　　输入電(diàn)流

　　输入電(diàn)流描述的(de)是(shì)流經(jīng)電(diàn)位(wèi)計(jì)的(de)典型電(diàn)流。这(zhè)个(gè)參數应該非常的(de)小，以減小流經(jīng)參比電(diàn)极(jí)的(de)電(diàn)流。这(zhè)樣(yàng)，參比電(diàn)极(jí)里(lǐ)的(de)有害感(gǎn)应電(diàn)流反(fǎn)应就(jiù)可(kě)以避免了，其(qí)電(diàn)勢就(jiù)可(kě)以保持(chí)恒定(dìng)。

　　输入阻抗

　　为了保持(chí)較小的(de)输入電(diàn)流，電(diàn)位(wèi)計(jì)需要(yào)具备較高(gāo)的(de)输入阻抗。输入阻抗也(yě)常被(bèi)描述为输入電(diàn)阻和(hé)输入電(diàn)容。當使用(yòng)高(gāo)阻抗參比電(diàn)极(jí)时(shí)，小的(de)输入電(diàn)容会(huì)幫助消除系(xì)統不(bù)穩定(dìng)。

　　输入阻抗也(yě)代(dài)表(biǎo)了電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)理(lǐ)論最(zuì)大(dà)可(kě)測阻抗。在(zài)測試高(gāo)阻抗樣(yàng)品例如(rú)塗料时(shí)，这(zhè)个(gè)參數尤其(qí)重要(yào)。它的(de)數值应在(zài)千(qiān)兆(zhào)歐姆和(hé)兆(zhào)歐之(zhī)間(jiān)。即使您的(de)樣(yàng)品具有更(gèng)高(gāo)的(de)阻抗，您的(de)測量(liàng)值不(bù)会(huì)超过输入阻抗。電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)这(zhè)个(gè)最(zuì)高(gāo)可(kě)測阻抗可(kě)以通(tòng)过開(kāi)路(lù)實(shí)验(yàn)進(jìn)行測量(liàng)。它強(qiáng)烈地(dì)取(qǔ)決于(yú)測試設置，因为只(zhī)有很小的(de)電(diàn)流可(kě)以測量(liàng)到(dào)。

　　電(diàn)位(wèi)計(jì)带宽(kuān)

　　電(diàn)位(wèi)計(jì)带宽(kuān)表(biǎo)征的(de)是(shì)電(diàn)位(wèi)計(jì)快(kuài)速測量(liàng)信(xìn)号(hào)變(biàn)化(huà)的(de)能(néng)力。这(zhè)个(gè)數值常常比電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)實(shí)用(yòng)頻率范圍要(yào)高(gāo)。

　　電(diàn)位(wèi)計(jì)带宽(kuān)常常與(yǔ)一(yī)个(gè)用(yòng)dB(分(fēn)貝)做单位(wèi)的(de)衰減值結合在(zài)一(yī)起(qǐ)来(lái)表(biǎo)示。-3 dB表(biǎo)示在(zài)特定(dìng)頻率以0.7因子的(de)速率衰減。

　　共(gòng)模抑制比(CMRR)

　　共(gòng)模抑制比(CMRR)说(shuō)明(míng)了一(yī)个(gè)差分(fēn)放(fàng)大(dà)器(也(yě)就(jiù)是(shì)電(diàn)位(wèi)計(jì))可(kě)以抑制由(yóu)元(yuán)件(jiàn)非理(lǐ)想(xiǎng)因素和(hé)設計(jì)缺陷引起(qǐ)的(de)有害信(xìn)号(hào)的(de)能(néng)力。图(tú)6顯示了一(yī)个(gè)電(diàn)位(wèi)計(jì)的(de)放(fàng)大(dà)示意(yì)图(tú)，其(qí)中(zhōng)的(de)連(lián)接與(yǔ)图(tú)1中(zhōng)相似。

　　图(tú)6 電(diàn)位(wèi)計(jì)及(jí)其(qí)連(lián)接的(de)简化(huà)示意(yì)图(tú)。詳見(jiàn)正(zhèng)文(wén)。

　　電(diàn)流自(zì)对(duì)電(diàn)极(jí)流入電(diàn)解(jiě)池到(dào)工作電(diàn)极(jí)。在(zài)電(diàn)解(jiě)池上(shàng)的(de)電(diàn)壓降由(yóu)電(diàn)阻Rcell和(hé)因電(diàn)解(jiě)池電(diàn)缆(lǎn)和(hé)電(diàn)路(lù)闆布(bù)局(jú)引起(qǐ)的(de)電(diàn)阻(Rint)来(lái)表(biǎo)示。两(liǎng)个(gè)電(diàn)壓如(rú)下所(suǒ)示：

　　方(fāng)程3

　　*項是(shì)差分(fēn)输入電(diàn)壓Ud，在(zài)參比電(diàn)极(jí)和(hé)工作電(diàn)极(jí)感(gǎn)应接头(tóu)間(jiān)測得。第(dì)二(èr)項是(shì)非理(lǐ)想(xiǎng)共(gòng)模電(diàn)壓Ucm，会(huì)引起(qǐ)输出(chū)信(xìn)号(hào)的(de)誤差。Ud和(hé)Ucm有增益因子，主(zhǔ)要(yào)依賴于(yú)差分(fēn)放(fàng)大(dà)器。输出(chū)電(diàn)壓可(kě)以用(yòng)方(fāng)程4来(lái)表(biǎo)示。

　　方(fāng)程4

　　Gd是(shì)差分(fēn)增益，常被(bèi)設定(dìng)为1。Gcm是(shì)共(gòng)模增益。在(zài)理(lǐ)想(xiǎng)狀态下，Gcm是(shì)零(líng)，输出(chū)信(xìn)号(hào)Uout是(shì)與(yǔ)共(gòng)模電(diàn)壓無關(guān)的(de)。CMRR是(shì)两(liǎng)个(gè)增益因子的(de)比率(見(jiàn)方(fāng)程5)。

　　方(fāng)程5

　　CMRR常用(yòng)分(fēn)貝作单位(wèi)。CMRR值越高(gāo)，有害共(gòng)模信(xìn)号(hào)的(de)抑制效应越好。另(lìng)外，因为共(gòng)模增益Gcm的(de)頻率依賴性(xìng)，CMRR由(yóu)頻率值来(lái)指定(dìng)。CMRR随着頻率的(de)增加而(ér)減小。

　　其(qí)他(tā)參數

　　精确度，精度和(hé)分(fēn)辨率

　　電(diàn)流和(hé)電(diàn)壓的(de)精确度和(hé)分(fēn)辨率分(fēn)别列于(yú)Gamry的(de)規格说(shuō)明(míng)書(shū)中(zhōng)。两(liǎng)者(zhě)皆進(jìn)一(yī)步區(qū)分(fēn)了外加和(hé)測試信(xìn)号(hào)。为了不(bù)引起(qǐ)誤解(jiě)，精确度，精度和(hé)分(fēn)辨率各(gè)項的(de)意(yì)義被(bèi)画(huà)在(zài)图(tú)7中(zhōng)。

　　图(tú)7精确度，精度和(hé)分(fēn)辨率图(tú)解(jiě)

　　精确度定(dìng)義了一(yī)个(gè)測量(liàng)或(huò)一(yī)个(gè)外加信(xìn)号(hào)的(de)正(zhèng)确性(xìng)。如(rú)果精确度較低(dī)，測試點(diǎn)偏離正(zhèng)确值較遠(yuǎn)(图(tú)7中(zhōng)的(de)靶心(xīn)正(zhèng)中(zhōng))。相反(fǎn)，高(gāo)精确度表(biǎo)示測試結果與(yǔ)正(zhèng)确值非常吻合。

　　精度告訴您的(de)是(shì)一(yī)个(gè)實(shí)验(yàn)的(de)可(kě)重複性(xìng)。如(rú)果精度較低(dī)，測試點(diǎn)比較分(fēn)散。需要(yào)注意(yì)的(de)是(shì)高(gāo)精度不(bù)保證測量(liàng)結果的(de)正(zhèng)确性(xìng)。由(yóu)于(yú)如(rú)温(wēn)度漂移或(huò)儀器錯誤校(xiào)準等的(de)系(xì)統誤差，測量(liàng)點(diǎn)也(yě)会(huì)與(yǔ)正(zhèng)确值不(bù)同。

　　第(dì)三(sān)个(gè)重要(yào)參數是(shì)分(fēn)辨率，这(zhè)个(gè)參數常與(yǔ)精度混淆。分(fēn)辨率描述的(de)是(shì)微细(xì)度，有了它儀器可(kě)以區(qū)分(fēn)不(bù)同的(de)測試點(diǎn)。因为信(xìn)息会(huì)丢失，分(fēn)辨率限制了測量(liàng)和(hé)外加信(xìn)号(hào)的(de)能(néng)力。

　　準确性(xìng)和(hé)分(fēn)辨率依賴于(yú)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站的(de)設置。因此(cǐ)，两(liǎng)者(zhě)常根(gēn)據(jù)真(zhēn)實(shí)的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站設置来(lái)列，例如(rú)電(diàn)流量(liàng)程或(huò)增益。

　　頻率范圍

　　頻率范圍是(shì)指EIS實(shí)验(yàn)可(kě)選的(de)最(zuì)小和(hé)最(zuì)大(dà)頻率。两(liǎng)者(zhě)強(qiáng)烈地(dì)依賴于(yú)CA的(de)极(jí)限和(hé)電(diàn)位(wèi)計(jì)的(de)带宽(kuān)。

　　交流振幅

　　交流振幅描述了在(zài)EIS實(shí)验(yàn)中(zhōng)可(kě)以施加的(de)電(diàn)壓或(huò)電(diàn)流正(zhèng)弦波(bō)的(de)交流振幅。它可(kě)以用(yòng)rms，pk，或(huò)p-p信(xìn)号(hào)来(lái)表(biǎo)示(方(fāng)程2)。最(zuì)大(dà)的(de)可(kě)用(yòng)交流振幅依賴于(yú)電(diàn)位(wèi)計(jì)的(de)带宽(kuān)和(hé)CA的(de)速度設置。

　　電(diàn)化(huà)學(xué)阻抗譜精确度

　　電(diàn)化(huà)學(xué)阻抗譜實(shí)验(yàn)的(de)精确度依賴于(yú)很多(duō)參數，例如(rú)外加交流振幅，頻率，電(diàn)解(jiě)池阻抗，電(diàn)缆(lǎn)长度和(hé)線(xiàn)路(lù)。每一(yī)台(tái)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站配备了一(yī)个(gè)精确度等高(gāo)線(xiàn)图(tú)，該图(tú)表(biǎo)述了在(zài)進(jìn)行EIS實(shí)验(yàn)时(shí)可(kě)以得到(dào)什(shén)麼(me)樣(yàng)的(de)精度。